Il dibattito sulle presunte “scie chimiche” riemerge frequentemente, dando adito a speculazioni complottiste. In realtà, si tratta di un fenomeno intrinsecamente connesso alle condizioni atmosferiche e al transito degli aeromobili. Sebbene la loro formazione sia determinata dall’attività di volo, non rappresentano una manipolazione intenzionale. Chiunque abbia viaggiato in aereo o semplicemente osservato il cielo avrà notato le lunghe scie bianche lasciate dai velivoli in alta quota. Queste tracce, note come scie di condensazione (contrails in inglese) sono un fenomeno strettamente legato al mondo dell’aeronautica e rispondono a precise leggi fisiche.
Le scie di condensazione sono un tipo di nube di ghiaccio, formate dagli aerei quando il vapore acqueo condensa attorno a piccole particelle di polvere e/o particelle di scarico carburante. Dal momento che gli aerei volano tipicamente ad alta quota dove fa molto freddo, i gas di scarico, molto caldi, che fuoriescono dal motore a reazione reagiscono con l’aria molto fredda, a volte causando la formazione di una nube di scarico che è visibile in determinate condizioni atmosferiche. In pratica gli aerei a reazione formano le scie di condensazione per la stessa ragione per cui puoi vedere i gas di scarico del tuo veicolo o il tuo stesso respiro in una giornata fredda. Le scie di condensazione sono quindi una conseguenza normale (sempre in determinate condizioni atmosferiche) dell’attività di volo degli aerei a reazione e lo sono state sin dai primi giorni dei viaggi aerei. Se vedi molte scie di condensazione nella tua zona è perché ci sono molti aerei a reazione che volano sopra di te. Il vapore acqueo è già più o meno presente nell’aria circostante l’aereo, mentre sono le particelle prodotte durante il processo di combustione che fungono da nuclei di condensazione.
Le scie di condensazione furono scoperte inizialmente durante i primi voli ad alta quota negli anni ’20, sebbene scienziati e ingegneri non se ne preoccuparono eccessivamente fino alla Seconda Guerra Mondiale, quando i bombardieri militari potevano essere visti a chilometri di distanza a causa della lunghe scie di condensazione lasciate sul loro sentiero di navigazione. Nel 1953, uno scienziato di nome H. Appleman pubblicò un diagramma che fu utilizzato con successo per determinare quando un aereo a reazione avrebbe prodotto una scia di condensazione.
Il diagramma di Appleman
Nel grafico di H. Appleman notiamo che le due linee più importanti sul grafico sono la linea dello 0% e quella del 100 % (umidità relativa). Se l’atmosfera è più fredda rispetto alla temperatura indicata dalla linea del 0%, la “scia di condensazione” si forma anche se l’umidità relativa dell’atmosfera è pari a zero. Questo perché l’aereo fornirà abbastanza umidità per produrre la “scia di condensazione”, e non è necessaria umidità dall’atmosfera per formare la nube. Secondo il grafico, le “scie di condensazione” si formano sempre quando il valore della temperatura è a sinistra della linea dello 0%. Se l’atmosfera è più calda della temperatura indicata dalla linea del 100%, la “scia di condensazione” non può formarsi anche se l’umidità relativa dell’atmosfera è del 100%. In tale campo l’umidità combinata del gas di scarico dell’aereo e quella dell’atmosfera non sarà mai abbastanza per generare una nuvola. Quindi i profili di temperatura a destra della linea del 100% non daranno mai luogo ad una “scia di condensazione”. Per le temperature comprese tra le linee dello 0% e del 100%, la possibilità che si formi una “scia di condensazione” dipenderà dall’umidità atmosferica, che nel grafico viene rappresentata come umidità relativa. Quando la temperatura è compresa tra le linee dello 0% e del 100% la “scia di condensazione” può anche formarsi, ma non sarà persistente.
Formazione delle scie di condensazione
Le scie di condensazione si formano quando i gas di scarico degli aeromobili entrano in contatto con l’aria fredda dell’alta troposfera, portando il vapore acqueo in essi contenuto a raffreddarsi rapidamente fino a raggiungere il punto di saturazione. Questo processo porta alla condensazione del vapore attorno alle particelle dei gas di scarico, che fungono da nuclei di condensazione. Se la temperatura è particolarmente bassa, le gocce d’acqua si congelano quasi istantaneamente, formando cristalli di ghiaccio che rendono visibile la scia. La durata e l’evoluzione di queste scie dipendono dalla quantità di umidità presente nell’aria circostante: in un ambiente secco, i cristalli sublimano velocemente e la scia si dissolve in pochi secondi, mentre in presenza di umidità elevata le scie possono persistere a lungo ed espandersi, trasformandosi gradualmente in nubi sottili. Il processo di formazione delle scie di condensazione è analogo a quello delle nubi, in cui il vapore acqueo si aggrega attorno a nuclei di condensazione per formare gocce d’acqua o cristalli di ghiaccio. Tuttavia, nel caso delle scie di condensazione, il fenomeno è direttamente influenzato dalle emissioni degli aeromobili e dalle condizioni atmosferiche specifiche delle alte quote, in particolare tra gli 8.000 e i 12.000 metri.
Per comprendere meglio il fenomeno delle scie di condensazione, è utile chiarire alcuni concetti fondamentali della fisica dell’atmosfera: pressione, temperatura e umidità relativa. La pressione atmosferica è la forza esercitata dall’aria sulla superficie terrestre. Man mano che si sale di quota, la pressione diminuisce perché la colonna d’aria sovrastante si riduce. Questo influisce sulla formazione delle scie di condensazione, poiché a quote elevate la pressione più bassa favorisce la condensazione del vapore acqueo. La temperatura misura il grado di calore dell’aria e ha un ruolo chiave nella formazione delle scie. A quote elevate, dove le temperature possono scendere ben al di sotto di -40°C, il vapore acqueo contenuto nei gas di scarico degli aerei si congela rapidamente, formando minuscoli cristalli di ghiaccio che rendono visibili le scie di condensazione. Infine, l’umidità relativa rappresenta la quantità di vapore acqueo presente nell’aria rispetto alla quantità massima che la stessa aria può contenere a una determinata temperatura. Se l’umidità relativa è alta, le scie di condensazione possono persistere più a lungo e allargarsi nel tempo. Al contrario, in un’atmosfera povera di umidità, il vapore acqueo evapora rapidamente e le scie tendono a dissolversi poco dopo la formazione. Di qui la stretta correlazione delle scie di condensazione con le condizioni meteorologiche della massa d’aria.
Tipologia di scie
Esistono tre diverse famiglie di scie di condensazione, ma tutte sono fatte dagli stessi due componenti e si formano allo stesso modo. La differenza principale è la quantità di tempo in cui la scia rimane visibile. Molte scie di condensazione sono di breve durata, si formano ed evaporano in pochi secondi o minuti a causa delle condizioni di bassa umidità nell’atmosfera in cui gli aerei stanno volando. Le scie di condensazione persistenti si verificano invece quando gli aerei volano attraverso strati dell’atmosfera con condizioni di alta percentuale di umidità (aria supersatura).
Possono durare per alcuni minuti, ore o più di un giorno. Le scie di condensazione persistenti possono interagire con il vento e le nubi e formare cirri, nubi sottili e filamentose comuni ad alta quota. La prima delle tre, le scie di Condensazione di Breve Durata (Short-Lived Contrails), appaiono come brevi linee bianche che seguono l’aereo, ma scompaiono rapidamente quasi alla stessa velocità con cui l’aereo attraversa il cielo. Tipicamente sopravvivono al massimo per pochi minuti prima che il vapore acqueo sublimi di nuovo in gas. In questo scenario, la massa d’aria attraverso cui vola l’aereo è abbastanza secca con solo una piccola quantità di vapore acqueo disponibile per formare la scia.
Le scie di Condensazione Persistenti (Non-Divergenti) (Persistent (Non-Spreading) Contrails) si presentano come lunghe linee bianche che rimangono visibili molto tempo dopo il passaggio dell’aereo. Un prerequisito per questo tipo di scia è un’atmosfera umida con una grande quantità di vapore acque e nuclei disponibili per formare la scia. A causa dell’umidità aggiuntiva, il ghiaccio impiega molto più tempo a sublimare, permettendo alla scia di rimanere visibile fino a un’ora dopo il passaggio dell’aereo. Inoltre, se in quota è presente un vento sostenuto, questo fa sì che le scie si spostino da dove hanno avuto origine e viaggiano per molte miglia.
Le scie di Condensazione Persistenti (Divergenti) (Persistent (Spreading) Contrails) si formano in modo identico alla varietà non-divergente. Tuttavia, la divergenza (spreading) si verifica a causa dell’instabilità o della turbolenza della massa d’aria. Questa turbolenza dissipa le dense linee di scie e le diffonde su una vasta area, conferendo loro un aspetto più simile a una nube.
Abbiamo poi i Fallstreak Holes e le Dissipation Trails. I Fallstreak Holes, noti anche come “Hole – Punch Clouds”, sono ampie aperture circolari che si formano all’interno di banchi di nubi di tipo altostrato o cirrostrato. Questi buchi nella copertura nuvolosa sono generati dal passaggio di un aeromobile, che provoca la formazione improvvisa di cristalli di ghiaccio. Il meccanismo di formazione è legato alla presenza di gocce d’acqua sopraffuse, ossia in stato liquido nonostante la temperatura inferiore a 0°C. Quando un aereo attraversa uno strato nuvoloso contenente queste gocce, la turbolenza e la riduzione di pressione innescano un rapido processo di cristallizzazione. I cristalli di ghiaccio risultanti crescono rapidamente a scapito delle gocce d’acqua, che evaporano e lasciano un’area priva di nubi, creando il caratteristico foro. Perché questo processo abbia luogo, sono necessarie però condizioni atmosferiche specifiche, in particolare temperature comprese tra -10°C e -20°C e la presenza di uno strato nuvoloso sottile e sovrassaturo (umidità relativa molto alta).
Le Dissipation Trails, o Distrails, invece, rappresentano il fenomeno opposto alle scie di condensazione tradizionali. In questo caso, anziché formare una nuova nube, il passaggio dell’aereo dissolve una nube preesistente lungo la sua traiettoria. Il meccanismo alla base delle Distrails è legato al riscaldamento e alla riduzione dell’umidità nell’aria causati dai gas di scarico del velivolo. Quando un aereo vola attraverso una nube a bassa quota, il calore rilasciato dai motori riscalda le gocce d’acqua all’interno della nube, accelerandone l’evaporazione. Questo processo porta alla creazione di una striscia chiara all’interno della nube, visibile come un sentiero sgombro nel cielo. A differenza delle scie di condensazione, che si formano per aggiunta di umidità, le Distrails sono il risultato di un processo di sottrazione della stessa.
Infine i vortici di estremità alare (Wingtip vortices), sono spesso ritenute un tipo di scia di condensazione, ma sono in realtà prodotte da un processo diverso. In condizioni meteorologiche molto specifiche, si possono vedere delle scie di vapore formarsi nella parte posteriore delle estremità alari degli aerei a reazione durante il decollo o l’atterraggio. Questo fenomeno si verifica a causa di una diminuzione della pressione e della temperatura mentre l’ala genera portanza (lift). Una cosa similare avviene, in determinate condizioni atmosferiche, anche nei GP di F1.
A differenza delle nubi che si formano naturalmente, le scie di condensazione sono tecnicamente nubi artificiali (o “fatte dall’uomo”) poiché si formano a causa dei gas di scarico di un aereo. Inoltre, le scie di condensazione sono quasi sempre composte da cristalli di ghiaccio, a differenza delle nubi naturali che sono spesso costituite da acqua liquida in sospensione. Infine, possono formarsi solo ad altitudini molto elevate dove l’aria è estremamente fredda, mentre le nubi naturali possono formarsi ovunque, da molto vicino al suolo (nebbia), fino ad altitudini molto elevate (nubi cirri).
Le scie “chimiche”
“Chemtrails” è un’abbreviazione del termine “chemical trails” (scie chimiche). È un termine che alcune persone usano per sostenere, in modo impreciso, che le scie di condensazione (contrails) risultanti dal normale traffico aereo siano in realtà un rilascio intenzionale di sostanze chimiche o agenti biologici pericolosi ad alta quota per una serie di scopi nefasti, tra cui il controllo della popolazione, il controllo mentale, o tentativi di geoingegneria della Terra o di modifica del clima.
Va notato che le sostanze chimiche vengono talvolta irrorate intenzionalmente dagli aerei per scopi legittimi come la lotta antincendio o l’agricoltura, ma questi sono eventi ben documentati, regolamentati e utilizzati per specifici scopi leciti. Rilasci di questo tipo provengono da aerei ad elica che volano a bassa quota, e sempre più spesso da droni e non da jet ad alta quota.
Le varie Agenzie per la protezione dell’ambiente sono consapevoli che sempre più persone sono preoccupate per scie di condensazione insolite che vedono nel cielo o per le notizie riguardanti la geoingegneria e le sostanze chimiche pericolose irrorate da aerei a reazione ad alta quota. Alcuni si sono preoccupati quando vedono aerei che volano a bassa quota irrorare i campi (nota come crop dusting o irrorazione agricola). Quando si assiste a questi fenomeni, è ragionevole porre domande e indagare ulteriormente per comprendere ciò che si sta vedendo.
C’è un’altra attività effettuata in molte regioni del globo: il cloud seeding.
Il cloud seeding, o “inseminazione delle nuvole”, è una tecnica di modificazione del tempo atmosferico che mira a stimolare la precipitazione di pioggia o neve e viene utilizzata per fronteggiare il problema della siccità o carenza d’acqua per l’agricoltura. Il processo consiste nel disperdere particelle di sostanze chimiche, come lo ioduro d’argento, nelle nuvole già esistenti per fungere da nuclei di condensazione attorno ai quali si possono formare goccioline d’acqua o cristalli di ghiaccio. La sua efficacia è ancora oggetto di dibattito scientifico, anche se alcuni studi suggeriscono che possa aumentare le precipitazioni in condizioni specifiche. Quando ho partecipato la prima volta al Congresso del WMO sono rimasto impressionato dal fatto che molti Paesi asiatici, del sud America e praticamente tutta l’Africa, chiedeva di non emanare una risoluzione contro questa pratica, nonostante, appunto, l’incertezza sull’efficacia e sull’impatto ambientale (tossicità dello ioduro d’argento precipitato). In Europa queste operazioni non non sono vietate ma molti Paesi, tra cui l’Italia, hanno interrotto questa attività anche dal punto di vista sperimentale, attività, questa, condotta fino agli anni ’90, soprattutto nel meridione, e poi cessata visti i costi e i risultati che non combaciavano con le aspettative teoriche. Ad oggi per effettuare operazioni di cloud seeding è necessario ottenere specifiche autorizzazioni da parte delle autorità competenti, come la Protezione Civile e l’ENAC (Ente Nazionale per l’Aviazione Civile).
Un pò di storia sulle chemtrails
La storia del cloud seeding risale all’incirca agli anni ‘40 negli USA con Vincent J. Schaefer e Bernard Volnnegut, i primi che svilupparono la tecnica usando ghiaccio secco e ioduro d’argento. Nel 1946, Schaefer riuscì a stimolare una nevicata artificiale introducendo ghiaccio secco in una nuvola. Successivamente, sperimentò con lo ioduro d’argento. La pratica poi si è diffusa negli anni ’50 e ’60 per scopi agricoli, con il fine di aumentare le precipitazioni invernali e primaverili, ma anche quello di prevenire fulmini e, soprattutto, grandine. Ovviamente si è avuta anche un’applicazione nel campo militare. Negli anni ’50 sia USA che URSS investirono sulla ricerca per il controllo del clima, anzi l’URSS considerò l’ingegneria climatica come obiettivo prioritario al pari della ricerca atomica. Negli anni ’60 e ’70 gli USA utilizzarono questa tecnica nella guerra del Vietnam per prolungare la stagione monsonica e rendere più difficoltosi gli spostamenti delle truppe avversarie, ma con scarso successo. Ben presto si resero conto della pericolosità di alterare artificialmente le condizioni meteorologiche e nel 1976 la Nazioni Unite adottarono la convenzione ENMOD, vietando l’uso di tecniche di modificazione ambientale a fini ostili e per scopi militari.
Attualmente vengono praticate questa attività di inseminazione artificiale delle nubi come abbiamo detto per mitigare la siccità o contrastare lo smog o per assicurarsi tempo più stabile per determinate occasioni ( si dice che nel 2008 la Cina utilizzò il clou seeding per garantire cieli in prevalenza sereni durante i giochi olimpici); ma alcune nazioni lamentano un aumento di precipitazioni torrenziali nei loro territori per attività di seeding effettuate nei territori limitrofi di nazioni confinanti. Ci sono poi opinioni contrastanti sull’efficacia di tale tecnica perché se da un lato si parla di un aumento tra il 5% e il 10% delle precipitazioni utili per l’agricoltura e di una riduzione del 45% delle perdite di raccolto per grandine, dall’altra si afferma che possono causare eventi meteorologici non prevedibili (inondazioni inaspettate), alterare l’attendibilità dei modelli meteorologici di previsione e, in taluni casi, provocare grandinate di maggiori dimensioni. Tutto ciò altera il clima e altera gli studi relativi ai cambiamenti climatici. Ma una maggiore presenza di nubi cirriformi altera anche il contributo del riscaldamento atmosferico perché se è vero che i cristalli di ghiaccio di cui sono composte tali nubi riflettono parte della radiazione solare che li colpisce, è anche vero che sono efficaci nell’assorbimento della radiazione infrarossa emessa dalla Terra e l’effetto netto di questa combinazione è un riscaldamento del pianeta, poiché i cirri intrappolano più calore di quanto ne riflettano verso lo spazio. È importante notare, infine, che il cloud seeding può solo aumentare le precipitazioni già in fase di formazione, non creare pioggia dal nulla.
Vorrei concludere con una riflessione personale. L’ipotesi, sostenuta da alcune teorie complottistiche, di un’irrorazione di veleni o virus nell’atmosfera sarebbe teoricamente possibile, frutto di una mente criminale, un atto sconsiderato, i cui potenziali “benefici” a vantaggio di qualcuno sarebbero però nulli; proprio come per la pioggia, il risultato è incerto e gli effetti si ripercuoterebbero sull’intera umanità, come con l’utilizzo della bomba atomica. Similmente, trovo preoccupanti i metodi attualmente in studio per riflettere una percentuale di luce solare (quali l’immissione di aerosol nella stratosfera o l’uso di specchi nello spazio). Data l’impredicibilità intrinseca di un sistema caotico, un intervento di questa portata potrebbe innescare reazioni ed effetti non più controllabili. A mio avviso, ‘giocare’ con i delicati equilibri della natura è infinitamente più rischioso della roulette russa.”
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